Параметры и режимы работы ветроэнергетической установки с асинхронным генератором для электроснабжения овцефермы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Квитко Андрей Викторович

• Квитко Андрей Викторович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Квитко Андрей Викторович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПЕРСПЕКТИВЫ И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ ОВЦЕВОДЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВ В ЮЖНОМ ФЕДЕРАЛЬНОМ ОКРУГЕ

1.1 Особенности овцеводства в Южном Федеральном округе

1.2 Электрооборудование овцеводческих хозяйств

1.3 Анализ ветроэнергетических установок малой мощности

1.4 Существующие исследования по асинхронным генераторам

1.5 Выводы по главе и задачи исследований

2 АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ И НАСЫЩЕНИЯ

В АСИНХРОННОМ ГЕНЕРАТОРЕ

2.1 Анализ влияния на процесс возбуждения и установившийся режим асинхронного генератора нелинейности характеристики

его магнитной системы

2.2 Разработка способа учета насыщения магнитной системы асинхронного генератора

2.3 Выводы по второй главе

3 МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

3.1 Разработка математической модели системы «ветродвигатель -асинхронный генератор - нагрузка» при дискретном регулировании

тока возбуждения

3.2 Разработка математической модели системы «ветродвигатель -асинхронный генератор - нагрузка» при плавном регулировании

тока возбуждения

3.3 Разработка алгоритма решения уравнений модели «ветродвигатель -асинхронный генератор - нагрузка» со стабилизатором напряжения для расчета параметров и режимов работы ветроэнергетической установки

3.4 Расчет параметров и режимов работы ВЭУ при дискретном регулировании тока возбуждения

3.5 Расчет параметров и режимов работы ВЭУ при плавном регулировании тока возбуждения

3.6 Разработка функциональной и принципиальной электрической схем стабилизатора напряжения асинхронного генератора

ветроэнергетической установки

3.7 Выводы по третьей главе

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ

МОДЕЛИРОВАНИЯ И РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК МАЛОЙ МОЩНОСТИ

4.1 Проверка адекватности учета нелинейности магнитных свойств магнитопровода

4.2 Проверка валидности математического моделирования стабилизации напряжения асинхронного генератора при дискретном и плавном регулировании тока возбуждения

4.3 Расчет технико-экономических показателей постановки ветроэнергетических установок малой мощности

на серийное производство

4.4 Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Параметры и режимы работы ветроэнергетической установки с асинхронным генератором для электроснабжения овцефермы»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время в России насчитывается более 300 тыс. фермерских хозяйств, в том числе в Краснодарском крае более 30 тыс. различных направлений производства, и их количество ежегодно увеличивается. При этом доля производства овцеводческой продукции на малые фермерские хозяйства (МФХ) и личные подсобные хозяйства (ЛПХ) составляет 84 %. Для эффективного функционирования этих хозяйств необходимо не только энергообеспечение технологических процессов, но и создание комфортных бытовых условий обслуживающему персоналу.

Особенностью автономных потребителей электроэнергии фермерских хозяйств является то, что они рассредоточены на большой территории и имеют небольшую мощность. Кроме того, большинство потребителей электроэнергии имеют длительные перерывы в электроснабжении. Учитывая эти особенности и высокую стоимость линий электропередачи, актуальным является направление -применение автономных систем электроснабжения (АСЭ). АСЭ, выполненные на дизельных и бензоэлектростанциях, потребляющих ископаемое топливо, значительно снижают рентабельность сельскохозяйственного производства из-за высоких эксплуатационных затрат. Кроме того, при работе они оказывают отрицательное воздействие на экологию. Перспективным направлением является использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на территориях с высоким их потенциалом.

Важное место в составе АСЭ среди ВИЭ принадлежит малым ветроэнергетическим установкам (ВЭУ) (до 5 кВт), применение которых позволит уменьшить количество дорогостоящих накопителей - аккумуляторных батарей и повысить надежность электроснабжения автономных потребителей электроэнергии. Значительный потенциал для улучшения характеристик ВЭУ связан с использованием асинхронных генераторов (АГ), отличающихся высокой надежностью и стойкостью к тяжелым условиям работы. Однако на сегодняшний день ВЭУ на АГ не на-

шли широкого применения в сельскохозяйственном производстве, из-за сложности стабилизации выходных параметров АГ.

Работа выполнена в соответствии с планами НИОКР Кубанского ГАУ на 2021-2025 гг. ГР № 121031700099-1, тема 32 «Обоснование и создание энергосберегающих адаптированных систем и технологий сельскохозяйственного назначения».

Степень разработанности темы. Значительный вклад в разработку автономных систем электроснабжения, выполненных на базе ВЭУ внесли ученые: Амерханов Р.А., Никитенко Г.В., Грибков С.В., Кашин Я.М., Диведеркин И.В., Велькин В.И., Коноплёв Е.В., Григораш О.В., Богатырев Н.И., Лукутин Б.В., Воронин С.М.,Сангов Х.С., Цырук С.А. и многие другие.

Проблематикой, ставшей предметом диссертационного исследования, занимались ученые Кицис С.И., Казовский Е.Я., Нетушил А.В., Баракин Н.С., Соболь А.Н., Ильченко Я.А., Креймер А.С., Синицын А.В., Оськина А.С., Ванурин В.Н., Вронский О.В., Джендубаев А.-З.Р., Кунцевич П.А, Торопцев Н.Д., Фаренюк А.П., Фильц Р.В. и другие авторы. В их публикациях рассмотрены вопросы работы АГ в различных режимах, а также рассмотрены внешние характеристики АГ и вопросы самовозбуждения и стабилизации напряжения.

Научными исследованиями в данной области в настоящее время занимаются ученые в образовательных учреждениях: Ставропольском государственном аграрном университете (г. Ставрополь); Южно-Уральском государственном университете (национально-исследовательский университет) (г. Челябинск); Кубанском государственном технологическом университете (г. Краснодар) и других.

Проблема состоит в том, что, несмотря на большое разнообразие комплектации АСЭ с использованием ВЭУ и научных разработок поданной теме, остаются недостаточно исследованными методы стабилизации напряжения автономных асинхронных генераторов в составе ВЭУ малой мощности при воздействии дестабилизирующих факторов, возникающих в процессе их эксплуатации.

Рабочая гипотеза: если провести исследование совместной работы ветродвигателя и автономного АГ с введением активного сопротивления в цепь возбу-

ждения, то можно повысить стабильность работы ВЭУ при колебаниях скорости ветра и изменении нагрузки.

Целью диссертационного исследования является обоснование параметров и режимов работы системы стабилизации напряжения автономного АГ для устойчивого электроснабжения овцеводческих хозяйств.

Задачи исследований:

1. Провести анализ влияния на процесс возбуждения и установившийся режим АГ линейной характеристики его магнитной системы.

2. Предложить способ учета насыщения магнитной системы АГ для разработки адекватной математической модели.

3. Разработать математические модели системы «ветродвигатель - асинхронный генератор - нагрузка» придискретном и плавномрегулировании тока возбуждения АГ.

4. Разработать алгоритм решения уравнений модели системы «ветродвигатель - асинхронный генератор - нагрузка» со стабилизатором напряжения для определения параметров и режимов работы ВЭУ.

5. Разработать функциональную и принципиальную электрическую схемы стабилизатора напряжения и алгоритм работы системы управления стабилизатором.

6. Изготовить установку, провести эксперимент и сопоставить результаты математического моделирования стабилизации напряжения АГ с экспериментальным исследованием.

7. Провести технико-экономическую оценку целесообразности производства ВЭУ, выполненных на АГ для овцеводческих хозяйств.

Объектом исследования являются автономные ветроэнергетические установки и их стабилизаторы напряжения.

Предмет исследования - параметры и режимы работы ВЭУ и результаты математического моделирования.

Методология и методы исследования. В качестве методологической основы использовался системный анализ, позволяющий выявить достоинства и недос-

татки исследуемого объекта во всех режимах его функционирования. Исходя из поставленных задач и с учетом особенностей исследуемого объекта, использовались теоретические и экспериментальные методы исследований, базирующихся на основах теории электрических цепей, электрических машин и силовой преобразовательной техники, метода статической оценки точности результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна исследований:

1. Критерии устойчивого режима работы автономного АГ с линейной характеристикой магнитной системы.

2. Математические модели системы «ветродвигатель - асинхронный генератор - нагрузка» при дискретном и плавном регулировании тока возбуждения.

3. Алгоритм решения уравнений модели системы «ветродвигатель - асинхронный генератор - нагрузка» со стабилизатором напряжения для определения параметров и режимов работы ВЭУ.

Теоретическая и практическая значимость работы:

- критерии устойчивого режима работы автономного АГ при отсутствии насыщения магнитной системы показывают, что выходное напряжение такого АГ ограничивается мощностью приводного двигателя;

- способ учета насыщения магнитной системы АГ, который позволяет строить адекватные математические модели систем регулирования его напряжения;

- результаты математического моделирования системы «ветродвигатель -асинхронный генератор - нагрузка» со стабилизатором напряжения, позволяющие анализировать переходные и установившиеся режимы при дискретном и плавном регулировании тока возбуждения АГ;

- алгоритм работы автоматической системы управления стабилизатором напряжения АГ, позволяющий разрабатывать программный код для микроконтроллера;

- функциональная и принципиальная схемы стабилизатора напряжения могут быть использованы проектными организациями при создании автономных систем электроснабжения.

- результаты технико-экономического обоснования, демонстрирующие целесообразность серийного производства и применения ВЭУ с разработанным стабилизатором напряжения для сельскохозяйственных предприятий.

Техническая новизна исследований подтверждена патентом на изобретение РФ № 2724622 «Устройство стабилизации напряжения ветроэнергетической установки».

Степень достоверности результатов исследований. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций базируется на строго доказанных и корректно используемых выводах фундаментальных и прикладных наук, положений, в которых нашли применение предложенные автором критерии устойчивого режима работы автономного АГ с линейной характеристикой магнитной системы, математические модели системы «ветродвигатель - асинхронный генератор - нагрузка» при дискретном и плавном регулировании тока возбуждения и алгоритм решения уравнений модели системы «ветродвигатель - асинхронный генератор -нагрузка» со стабилизатором напряжения, а также совпадением результатов математического и физического моделирования.

Реализация результатов исследований. Математический аппарат для расчета параметров и режимов работы ВЭУ малой мощности на базе АГ с коротко-замкнутым ротором, используется в ООО НТК «Солнечный центр» г. Краснодар при проектировании автономных ВЭУ (приложение А); алгоритм решения уравнений модели системы «ветродвигатель - асинхронный генератор - нагрузка», используется в ООО «Энерготехнологии-Сервис» г. Краснодар при расчёте основных параметров эффективности энергосистем, выполненных на ВЭУ (приложение Б); результаты исследований внедрены в учебный процесс (приложение В).

Апробация результатов исследований. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 6 международных, 1 национальной и 1 российской научно-практических конференциях: II Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы энергетики АПК» (г. Саратов, 2011 г.); VII Международная научно-практическая конференция «Актуальные направления научных исследований» (г. Чебоксары, 2016 г.); Международная науч-

но-практическая конференция «Роль и значение науки и техники для развития современного общества» (г. Уфа, 2017 г.); Х национальная научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные проблемы энергетики АПК» (г. Саратов, 2019 г.); IV Всероссийская научно-техническая конференция «ГЕОЭНЕРГЕТИКА» (г. Грозный, 2019 г.); XIII Международная научная конференция «Технические и технологические системы» (г. Краснодар, 2022 г.); IV Международная научно-практическая конференция «Мировая наука на пути к устойчивому развитию: естественно-научные исследования, технический прогресс» (г. Ростов-на-Дону, 2023 г.); V Международная научно-практическая конференция «Интеграция наук - 2024» (г. Краснодар, 2024 г.).

Публикация результатов исследований. Основное содержание работы отражено в 1 7 научных публикациях, в том числе 9 - в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России. Издано 3 монографии и получено 3 патента РФ на изобретение. Общий объем публикаций составил 35,6 п. л., из них личный вклад автора - 11,0 п. л.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

- критерии устойчивого режима работы автономного АГ с линейной вольт-амперной характеристикой.

- математические модели системы «ветродвигатель - асинхронный генератор - нагрузка» при дискретном и плавном регулировании тока возбуждения;

- алгоритм решения уравнений модели системы «ветродвигатель - асинхронный генератор - нагрузка» со стабилизатором напряжения;

- результаты проверки валидности экспериментальных исследований и результатов математического моделирования системы «ветродвигатель - асинхронный генератор - нагрузка».

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПЕРСПЕКТИВЫ И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ ОВЦЕВОДЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВ В ЮЖНОМ ФЕДЕРАЛЬНОМ ОКРУГЕ

1.1 Особенности отрасли овцеводства в Южном Федеральном округе

Сельское хозяйство в России является одной из ключевых отраслей экономики страны, которая обеспечивает продовольственную безопасность населения и способствует развитию сельских территорий. В последние годы наблюдается положительная динамика развития сельского хозяйства, однако в отрасли все еще существуют серьезные проблемы, которые необходимо решать для повышения эффективности и конкурентоспособности.

Развитие сельского хозяйства тесно связано с улучшением работы отраслей, обеспечивающих его функционирование, что является ключевым элементом повышения эффективности агропромышленного комплекса. Сфера инфраструктуры участвует в общем процессе производства, создавая условия для эффективного использования потенциала сельскохозяйственного комплекса и сокращения потерь продукции. Она охватывает как поддержку производства сельскохозяйственной продукции, так и обеспечение переработки и эффективной транспортировки продукции к потребителю. Важность обслуживающих отраслей в производстве сельскохозяйственной продукции увеличивается при наращивании производства, что повышает требования к качеству обслуживания инфраструктуры.

Одной из главных проблем сельского хозяйства в России является высокая изношенность сельских электрических сетей, что часто приводит к длительным и нерегулируемым перерывам в электроснабжении, которые критически нарушают технологические циклы в растениеводстве и животноводстве. Учитывая высокую капиталоемкость строительства и обслуживания протяженных линий электропередачи, рассредоточенные сельскохозяйственные потребители небольшой мощь-ности, в принципе, рискуют оказаться без централизованного электроснабжения.

Кроме этого необходимо отметить низкую производительность труда, которая значительно отстает от уровня развитых стран. Это объясняется, прежде все-

го, устаревшими технологиями и недостаточным уровнем механизации производства. Кроме того, многие сельскохозяйственные предприятия страдают от недостатка финансирования, что не позволяет им модернизировать производство и внедрять новые технологии.

Несмотря на существующие проблемы, сельское хозяйство имеет значительный потенциал для роста и является одной из перспективных отраслей экономики России. В стране имеются обширные плодородные земли, благоприятный климат для выращивания многих видов сельскохозяйственных культур и развития животноводства.

Животноводство является крайне важной отраслью сельского хозяйства в России, которая специализируется на производстве мяса, молока, яиц и шерсти.

Крупный рогатый скот является одним из основных видов сельскохозяйственных животных в России. Поголовье крупного рогатого скота в стране, по данным Росстата на конец 2023 г., составляло более 17 млн голов [94]. Производство молока является одним из основных направлений развития отрасли. В России действует множество молочных ферм, специализирующихся на производстве молока и молочных продуктов. Кроме того, в стране развито мясное скотоводство, которое специализируется на выращивании крупного рогатого скота для производства говядины.

Свиноводство является одной из динамично развивающихся отраслей животноводства в России. Поголовье свиней в стране составляет более 28 млн голов [94]. Данная отрасль специализируется на производстве свинины, которая является одним из самых популярных видов мяса в России. В стране действует множество свиноводческих комплексов, которые специализируются на выращивании свиней в промышленных масштабах.

Важной частью животноводства является менее развитая, но не менее важная отрасль овцеводства. Она поставляет на рынок разнообразный комплекс важных товаров. Баранина хоть и относится к жирным сортам мяса, однако, содержание жира в баранине значительно ниже (в 2-3 раза), чем в свинине. Количество холестерина в баранине также существенно меньше, чем в говядине (в 2,5 раза), и

в 4 раза меньше, чем в свинине. При этом калорийность баранины составляет 165 ккал на 100 г, что делает ее диетическим продуктом с большим содержанием белка. Кроме того, в ней полностью отсутствуют углеводы. Мясо может быть рекомендовано при лечении ожирения, а также людям, страдающим сахарным диабетом. Также баранина богата минеральными веществами и витаминами, не уступая по содержанию говядине и свинине, а уровень железа в ней выше примерно на 30 %. Кроме того, овечье молоко обладает комплексом полезных качеств и по свойствам может успешно конкурировать с коровьим молоком. Также кроме важных продуктов питания, отрасль поставляет и другие ценные продукты: шерсть и шкуры. В целом продукция отрасли овцеводства имеет высокий спрос на отечественном рынке и обладает серьезным экспортным потенциалом, в частности в страны Ближнего Востока, Катар, ОАЭ, Иран [110].

В настоящее время доля производства баранины в стране составляет всего порядка 2-3 % от общего объема [111]. При этом территориальных и кормовых ресурсов достаточно для увеличения производства баранины.

На данный момент в России насчитывается 17703,9 тыс. голов овец. При этом 41,6 % поголовья выращивается в личных подсобных хозяйствах (ЛПХ), 42,4 % в малых фермерских (крестьянских) хозяйствах (МФХ), и лишь 16 % приходится на сельскохозяйственные организации РФ [41, 94]. К тому же с 2015 г. наблюдается сравнительно незначительное, но устойчивое снижение поголовья. Это связано с принятием приказа Минсельхоза об утверждении ветеринарных правил проведения регионализации страны. Кроме того, в 2020 г. Россельхознад-зор ввел фактический запрет на вывоз баранины из Южного и Северо-Кавказского федеральных округов в другие регионы страны и на экспорт. Это было связано с необходимостью получения от Международного эпизоотического бюро (МЭБ) статуса благополучной по ящуру зоны для нескольких регионов России и также привело к вынужденному сокращению поголовья [90].

Южный федеральный округ (ЮФО) - это регион с богатыми традициями овцеводства, которое веками играло важную роль в местной экономике. Однако, несмотря на исторический фундамент, современное состояние отрасли вызывает

определенные тревоги.

По данным [41], в ЮФО насчитывается 4,65 млн овец, что составляет около четверти от общего поголовья РФ. При этом на сельскохозяйственные организации РФ приходится лишь 415 тыс. голов, а подавляющее количество овец выращивается МФХ и ЛПХ. Также в ЮФО производится порядка 28 % шерсти от ее общего производства.

Несмотря на весомую долю поголовья овец в ЮФО от общей численности в стране, количество овец в регионе сокращается в последние годы. Кроме описанных выше, важной причиной является низкая рентабельность, вызванная рядом факторов:

- нехватка современных технологий: многие хозяйства ЮФО используют устаревшие методы содержания и кормления, что снижает производительность и рентабельность;

- неразвитая инфраструктура переработки: в регионе не хватает предприятий по переработке шерсти, мяса и других продуктов овцеводства. Это ведет к потере ценности продукции и снижению ее конкурентоспособности;

- дефицит квалифицированных кадров: отсутствие опытных специалистов, нехватка образовательных программ, специализированных курсов.

Тем не менее, территории Южного Федерального округа и соседних регионов обладают существенными ресурсными и климатическими условиями для развития овцеводства. Только Ростовская область насчитывает порядка 2 млн га земель, пригодных для сенокосов и пастбищ [81]. В 2022 г. данная отрасль оказалась наиболее устойчивой к сложностям с производством корма и его переработкой. В 2023 г. в Краснодарском крае запустили программу поддержки овцеводства. На эти цели планировалось предоставить более 50 млн рублей [82].

На рисунке 1.1 показаны примеры хозяйств по выращиванию овец в кошарах и на естественных пастбищах с установкой быстровозводимых ограждающих конструкций.

Рисунок 1.1 - Примеры содержания овец в хозяйствах

По [80] в овцеводстве принимаются следующие основные системы содержания:

- круглогодовая стойловая;

- стойлово-пастбищная;

- пастбищно-стойловая;

- пастбищная.

Для ЮФО характерны стойлово-пастбищная система содержания, которая

применяется в районах с хорошо развитым полевым кормопроизводством и отсутствием зимних пастбищ и характеризуется преобладанием продолжительности стойлового периода; при этой системе овец содержат зимой в овчарнях с выгуль-но-кормовыми площадками, а летом - на пастбищах, и стойлово-пастбищная система содержания, применяемая во всех зонах, где имеются зимние пастбища, производится заготовка необходимого количества кормов для кормления маток в период ягнения и подкормки овец в зимний и ранневесенний периоды, характеризуется преобладанием продолжительности пастбищного периода.

Нормы температуры и относительной влажности внутреннего воздуха в помещениях для овец принимаются по [80]. Так, в помещении для содержания баранов, суягных и холостых маток, ремонтного молодняка, откормочного поголовья и валухов температура и относительная влажность не нормируются. То есть - отопление не предусматривается. Для других помещений нормы предусмотрены, однако обеспечение нормируемой температуры внутреннего воздуха должно достигаться за счет теп-лопоступлений от животных при условии выбора эффективных ограждающих конструкций с соответствующими теплотехническими показателями. При невозможности обеспечения нормируемой температуры внутреннего воздуха за счет тепловыделений овцами необходимо применять отопление, совмещенное с вентиляцией. Однако учитывая мягкий климат в ЮФО, отопление не применяется во всех помещениях, кроме обогрева ягнят. Вентиляция предусматривается естественная.

Основными источниками водоснабжения в овцеводстве служат подземные воды, а при пастбищном содержании открытые водоемы. Для подачи воды к потребителям из водозаборных сооружений используют насосы. Согласно рекомендациям по технологическому проектированию овцеводческих объектов [80] на взрослых особей суточное потребление воды составляет 4,5-7,0 л/гол, а для ягнят и молодняка 2,0-3,5 л/гол. Температура воды, используемой для поения животных на овцеводческих предприятиях, рекомендуется не ниже 10 °С. Выбор источников водоснабжения производится в соответствии с СП 4542-87 и СанПин 2.1.4.1074-01. Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды принимается в соответствии с СП 30.13330.2012. Объект должен быть обеспечен водой питьевого качества в со-

ответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01. При невозможности обеспечения предприятия водой питьевого качества допускается для поения животных использовать воду повышенной минерализации согласно [80]. На естественных пастбищах для поения овец должны предусматриваться водопойные пункты, оборудованные поилками. Радиус водопоя для равнинных пастбищ составляет 2,5-3 км, а в условиях пересеченной местности и для горных пастбищ значение величины радиуса водопоя снижается на 30-40 %. Данное обстоятельство затрудняет использование имеющихся площадей, ввиду отсутствия во многих местах естественных источников воды. То есть появляется необходимость бурения скважин для воды и применения насоса.

В случае перегона отары овец на новое пастбище, где отсутствует открытые водоемы, которые могут применяться для поения овец, оборудование должно легко демонтироваться и быстро перевозиться к другому водозаборному сооружению.

Автоматизация и механизация основных производственных процессов при проектировании объектов овцеводства согласно [80] должен составлять от 25 до 100 %.

Для механизации производственных процессов, таких как приготовление и раздача кормов, транспортировка и удаление навоза, поение, стрижка овец, доение и обработка молока, а также ветеринарная обработка помещений и животных, используются комплекты оборудования и отдельные машины [80].

При разработке схем механизации производственных процессов необходимо соблюдать инструкции по монтажу и эксплуатации, предоставляемые производителями оборудования.

В помещениях для выращивания ягнят рекомендуется предусматривать установки для локального инфракрасного обогрева и ультрафиолетового облучения молодняка [80].

Электротехническую часть проектов, в том числе средства автоматизации и слаботочные устройства, разрабатывают в соответствии с требованиями СО 153-34.47.44-2003, СО 153-34.21.122.2003, ПОТ РМ 016-2001, НПС-88, ГОСТ Р 50571.14-96, правил технической эксплуатации электроустановок потребителей

и другими с учетом требований охраны окружающей среды.

Освещенность овцеводческих зданий и сооружений следует проектировать с учетом требований ОСН-АПК 2.10.24.001-04 и СП 52.13330.2011.

Категорию электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения зданий и сооружений овцеводческих объектов определяют с учетом требований методики нормирования эксплуатационной надежности сельских распределительных электрических сетей среднего напряжения.

Для обеспечения электробезопасности животных предусматривают выравнивание электрических потенциалов в соответствии с ОСТ 46180-85 и ГОСТ Р 50 571.14-96.

Для уменьшения концентрации аммиака, пыли и микробного загрязнения, а также для нейтрализации неприятных запахов рекомендуется применять ультрафиолетовые лампы и другие специальные приборы в соответствии с инструкциями по их эксплуатации [80].

1.2 Электрооборудование овцеводческих хозяйств

Затруднения развития отрасли связаны в большой степени с низкой энергообеспеченностью: в сельских районах электроэнергия поступает от централизованных энергосистем, что создает трудности из-за удаленности потребителей и радиальной структуры сетей, а также высоким износом электрических сетей в сельской местности или полным отсутствием электроснабжения. Использование проводов малого сечения и трансформаторов низкой мощности влечет за собой рост расхода энергии и падение напряжения. Значительная часть затрат связана с распределительными сетями среднего и низкого напряжения [12].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Квитко Андрей Викторович, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алиев, И.И. Асинхронный генератор с гарантированным самовозбуждением / И.И. Алиев, В.Я. Беспалов, Р.О. Чернов // Электротехника. - 1999. - №9. -С. 53-55.

2. Алиев, И.И. Особенность работы асинхронного генератора с гарантированным самовозбуждением в автономных источниках электроснабжения при индуктивной нагрузке / И.И. Алиев, Р.О. Чернов // Энергосбережение в сельском хозяйстве: тр. 2-й Междунар. науч.-техн. конф. - М.: ВИЭСХ, 2000. - С. 448-454.

3. Алиев, И.И. Переходные режимы асинхронного генератора с гарантированным самовозбуждением при симметричной нагрузке/ И.И. Алиев, В.Я. Беспалов, Р.О. Чернов // Электротехника. - 1999. - №9. - С. 53-55.

4. Амерханов, Р. А. Ветро-солнечные электростанции фермерских хозяйств / Р. А. Амерханов, А. В. Квитко, А. А. Азарян // Сельский механизатор. - 2023. -№ 12. - С. 2-3. - DOI 10.47336/0131-7393-2023-12-2-3-7.

5. Андреев, Р. В. Ветроэнергетическая установка для автономного электротехнического комплекса малой мощности / Р. В. Андреев // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. - 2014. - № 4(207). - С. 49-60.

6. Асинхронные генераторы для систем автономного электроснабжения. Часть 1. Обоснование параметров асинхронного генератора / Н. И. Богатырев, В. Н. Ванурин, А. С. Креймер, П. П. Екименко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2010. - № 59. - С. 184-210.

7. Баль, В. Б. Математическое моделирование индукторной машины с учётом насыщения магнитной цепи / В. Б. Баль, Т. А. Тан // Электричество. - 2014. -№ 6. - С. 34-37.

8. Баракин, Н.С. Параметры обмотки статора и режимы асинхронного генератора, повышающие качество электроэнергии для питания электрооборудования почвенно-экологической лаборатории: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.02 / Баракин

Николай Сергеевич. - Краснодар, 2014. - 191 с.

9. Бесконтактные генераторы в автономных системах электроснабжения / А. С. Оськина, А. В. Квитко, А. Ю. Попов, А. М. Хмелевский // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2011. - № 29. - С. 183-186.

10. Богатырев, Н.И. Обоснование источников резервного и автономного электроснабжения с асинхронными генераторами / Н.И. Богатырев // Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки: материалы 4-й Южнорос. науч. конф. Т. 1. - Краснодар: КВАИ, 2005. - С. 104 - 108.

11. Богдан, А. В. Устойчивое самовозбуждение асинхронного генератора без насыщения его магнитной системы / А. В. Богдан, В. А. Богдан, А. В. Квитко // Сельский механизатор. - 2022. - № 2. - С. 34-36.

12. Будзко, И.А. Электроснабжение сельского хозяйства / И.А. Будзко, Т.Б. Лещинская, В.И. Сукманов. - М.: Колос, 2000. - 536 с.

13. Бутузов, В. А. Российская ветроэнергетика / В. А. Бутузов, П. П. Безруких, С. В. Грибков // Энергетик. - 2021. - № 5. - С. 24-35.

14. Ванурин, В.Н. Электрические машины: учебник для вузов / В.Н. Вану-рин. - М.: Колос, 1995.-256с.

15. Ветрогенератор: защита от сильного ветра своими руками [Электронный ресурс]. - URL : https://energo.house/veter/vetrogenerator-ot-silnogo-vetra.html(Дата обращения 22.02.2026).

16. Ветрогенераторы для дома [Электронный ресурс]. - URL: https://yashel.shop/collection/vetrogeneratory (Дата обращения 15.02.2026).

17. Ветрогенераторы в Краснодаре [Электронный ресурс]. - URL: https://krasnodar.rosvetrogenerator.ru (Дата обращения 15.02.2026).

18. Ветроэлектрические станции / А. В. Квитко, О. В. Григораш, А. Ю. Попов [и др.]. - Краснодар : Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2017. - 192 с.

19. Военцов, Д. В. Классификация и основные требования к ветроэлектрическим установкам / Д. В. Военцов, А. В. Квитко, В. В. Алмазов // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 39. - С. 143-147.

20. Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации - Мировой центр данных [Электронный ресурс]. - URL: http://meteo.ru (Дата обращения 15.02.2026).

21. Возобновляемые источники электроэнергии: термины, определения, достоинства и недостатки / О.В.Григораш, Ю.П.Степура, А.Е.Усков, А.В.Квитко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2011. - № 32. -С. 189-192.

22. Востребованность возобновляемых источников энергии / Р. А. Амерха-нов, Д. П. Харченко, А. В. Квитко, В. И. Таразанов // Сельский механизатор. -2023. - № 11. - С. 19-21. - DOI 10.47336/0131-7393-2023-11-19-20-21.

23. Герман-Галкин, С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. - СПб.: КОРОНА принт, 2001. - 320 с.

24. Глубинные насосы для скважин 220 В [Электронный ресурс]. - URL: https://www.vseinstrumenti.ru/tag-page/glubinnye-nasosy-dlya-skvazhin-220-v-98406/?asc=asc&orderby=price(Дата обращения 14.02.2026).

25. ГОСТ 7217-87-2003 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний. - Введ. 01.01.1988. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1987 - 38 с.

26. ГОСТ Р54149-2010 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - Введ. 01.01.2013. - М.: Технический комитет по стандартизации ТК 30 «Электромагнитная совместимость технических средств», 2010 - 15 с.

27. Грибков, С. В. Электрические генераторы для ветроустановок / С. В. Грибков // Малая энергетика. - 2014. - № 1-2. - С. 102-106.

28. Грибков, С. В. Модульные вертикально-осевые ветроустановки турбинного типа. Особенности построения на их основе многомодульных вертикально-осевых ветроустановок / С. В. Грибков // Новое в российской электроэнергетике. - 2021. - № 6. - С. 6-15.

29. Григораш, О. В. К вопросу стабилизации напряжения возобновляемых

источников электроэнергии / О. В. Григораш, А. В. Квитко, В. И. Таразан // Мировая наука на пути к устойчивому развитию: естественно-научные исследования, технический прогресс : Материалы IV Международной научно-практической конференции, Ростов-на-Дону, 31 марта 2023 года. - Ростов-на-Дону: Общество с ограниченной ответственностью «Издательство «Манускрипт», 2023. -С. 197-199.

30. Григораш, О. В. Малая энергетика России: состояние и перспективы / О. В. Григораш, А. В. Квитко // Малая энергетика: проблемы, задачи и перспективы : Материалы Международной научно-практической конференции, Краснодар, 15-16 июня 2023 года. - Краснодар: ФГБУ «Российское энергетическое агентство» Минэнерго России Краснодарский ЦНТИ-филиал ФГБУ «РЭА» Минэнерго России, 2023. - С. 63-67.

31. Григораш, О.В. Расчет мощности и выбор элементов ветроэлектрической установки / О.В. Григораш, А.В. Квитко, Т.А. Сторожук // Труды Кубанского государственного университета. - 2013. - № 43. - С. 300-303.

32. Григораш, О.В. Ресурсы возобновляемых источников энергии Краснодарского края / О.В.Григораш, А.А.Хамула, А.В.Квитко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2013. - № 92(08). - С. 630-641.

33. Григораш, О. В. Стабилизаторы напряжения и частоты тока ветроэлектрических установок на непосредственных преобразователях частоты / О. В. Гри-гораш, А. В. Квитко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2013. - № 92. - С. 589617.

34. Григораш, О. В. Стабилизатор напряжения и частоты ветроэнергетической установки / О. В. Григораш, А. В. Квитко, Ю. М. Петренко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2010. - № 26. - С. 140-143.

35. Григораш, О. В. Энергоэффективные автономные системы электроснабжения на ветроэнергетических установках : монография / О. В. Григораш, А. В. Квитко. - Краснодар : КубГАУ, 2021. - 167 с.

36. Григораш, О. В. Энергоэффективный стабилизатор параметров электроэнергии бесконтактного генератора ветроэнергетической установки / О. В. Григо-раш, А. В. Квитко, Е. А. Власенко // Технические и технологические системы : Материалы тринадцатой Международной научной конференции, Краснодар, 23-25 ноября 2022 года. - Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью «Издательский Дом - Юг», 2022. - С. 198-199.

37. Джендубаев, А.-З. Р. К определению границ области устойчивого самовозбуждения асинхронного генератора с двумя обмотками статора/ А.-З. Р. Джендубаев // Электричество. - 1993. - № 10. - С. 28-33.

38. Джендубаев, А. -З. Р. Математическая модель асинхронного генератора с учетом потерь в стали/ А.-З. Р. Джендубаев // Электричество. - 2003. - № 7. -С. 36-45.

39. Джендубаев, З. Р. Схемы замещения асинхронной машины с двумя ста-торными обмотками/ З. Р. Джендубаев, Л.Я. Шапиро // Электричество. - 1993. -№ 10. - С. 71-74.

40. Домбровский, В.В. Асинхронные машины. Теория, расчет, элементы проектирования/ В.В. Домбровский, В.М. Зайчик. - Л.: Энергоатомиздат, 1990.- 368 с.

41. Ежегодник по племенной работе в овцеводстве и козоводстве в хозяйствах Российской Федерации (2024 год) [Электронный ресурс]. - URL: https://vniiplem.ru/wp-

content/uploads/2025/07/Ежегодник.Овцеводство.Козоводство.2025.pdf?ysclid=mlp wzd0lu1794850086 (Дата обращения 17.02.2026).

42. Жданов, П. С. Вопросы устойчивости электрических систем / Под ред. Л. А. Жукова. - М., Энергия, 1979. - 456 с.

43. Змитрович, В.С. Усовершенствованная система автоматической стабилизации напряжения асинхронного генератора переносной бензоэлектрической станции/ В.С. Змитрович, Н.И. Богатырев // Использование электроэнергии для автоматизации основных производственных процессов сельского хозяйства. -(Тр. / Куб. СХИ; Вып. 166 (194). - Краснодар, 1978. - С. 10-15).

44. Зубков, Ю. Д. Асинхронные генераторы с конденсаторным возбуждением / Ю. Д. Зубков ; Акад. наук Казах. ССР. - Алма-Ата : Изд-во и тип. Акад. наук Каз. ССР, 1949 (Ленинград : тип. Западугля). - 112 с.

45. Зубков, Ю.Д. Режим холостого хода асинхронного генератора с конденсаторным возбуждением / Ю.Д. Зубков // Изв. АН КазССР. Сер. Энергетика: Вып. 3. - Алма-Ата, 1950. - С. 62-74.

46. Ильченко, Я.А. Асинхронный генератор с улучшенными эксплуатационными характеристиками для электротехнологических установок при производстве прудовой рыбы: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.02 / Ильченко Яков Андреевич. -Краснодар, 2012. - 162 с.

47. Интегрированная система электропитания с применением ВИЭ для децентрализованных потребителей / Н. И. Богатырев, Е. А. Денисенко, А. В. Квитко,

B. А. Пархоменко // Техника и оборудование для села. - 2023. - № 12(318). -

C. 39-41. - DOI 10.33267/2072-9642-2023-12-39-41.

48. Казовский, Е.Я. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока / Е.Я. Казовский. - Л.: Изд. АН СССР, 1962. - 626 с.

49. Квитко, А. В. Автономные ветроэлектрические установки и системы / А. В. Квитко, Я. А. Семенов, Г. С. Отмахов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 112. - С. 1003-1015.

50. Квитко, А. В. Ветроэнергетические станции: перспективы и структурно-схемные решения : монография / А. В. Квитко, О. Я. Ивановский. - Краснодар : КубГАУ, 2019. - 110 с.

51. Квитко, А. В. Генераторы для ветроэлектрических установок / А. В. Квитко // Итоги научно-исследовательской работы за 2017 год : сборник статей по материалам 73-й научно-практической конференции преподавателей, Краснодар, 14 марта 2018 года. - Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2018. - С. 603-604.

52. Квитко, А. В. Генераторы электроэнергии автономных систем электроснабжения / А. В. Квитко, Ю. В. Черненко, И. В. Пацыров // Роль и значение нау-

ки и техники для развития современного общества : сборник статей Международной научно-практической конференции: в 2 частях, Уфа, 15 октября 2017 года. Том Часть 1. - Уфа: Общество с ограниченной ответственностью «ОМЕГА САЙНС», 2017. - С. 43-45.

53. Квитко, А. В. Генераторы электроэнергии ветроэлектрических установок и способы стабилизации их напряжения / А. В. Квитко, А. О. Хицкова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 98. - С. 255-269.

54. Квитко, А. В. К вопросу классификации и основные требования к проектированию ветроэлектрических установок / А. В. Квитко, А. А. Гончаров // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 97. - С. 593-605.

55. Квитко, А. В. К вопросу стабилизации напряжения бесконтактных генераторов электроэнергии / А. В. Квитко, М. А. Попучиева, Р. А. Тхаркахо // Роль и значение науки и техники для развития современного общества : сборник статей Международной научно-практической конференции: в 2 частях, Уфа, 15 октября 2017 года. Том Часть 1. - Уфа: Общество с ограниченной ответственностью «ОМЕГА САЙНС», 2017. - С. 41-43.

56. Квитко, А. В. Малая ветроэнергетика в сельском хозяйстве / А. В. Квитко // Год науки и технологий 2021 : сб. тез.по материалам Всероссийской научно -практической конференции / отв. за вып. А. Г. Кощаев. 09-12 февраля 2021 г. -Краснодар: КубГАУ, -2021. - С. 137-138.

57. Квитко, А. В. О причинах, определяющих необходимость применения возобновляемых источников энергии / А. В. Квитко, М. А. Попучиева // Новая наука: Теоретический и практический взгляд. - 2016. - № 4-2(75). - С. 136-138.

58. Квитко, А. В. Особенности проектирования ветроэнергетических станций : монография/ А. В. Квитко, А. А. Азарян. - Краснодар : Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2022. - 112 с. - ISBN 9785-6047401-8-7.

59. Квитко, А. В. Особенности работы и перспективы ветроэлектрических

станций / А. В. Квитко, А. А. Гончаров // Актуальные направления научных исследований: от теории к практике. - 2016. - № 1(7). - С. 196.

60. Квитко, А. В. Оценка перспективы применения ветроэнергетических установок в России / А. В. Квитко, А. Д. Сидоренко // Инновационные решения социальных, экономических и технологических проблем современного общества : сборник научных статей по итогам круглого стола со всероссийским и международным участием, Москва, 15-16 сентября 2021 года. Том №5. - Москва: Общество с ограниченной ответственностью «КОНВЕРТ», 2021. - С. 22-23.

61. Квитко, А. В. Перспективы роторных ветроэнергетических установок / А. В. Квитко, А. А. Азарян // Интеграция наук -2024 : Материалы V Международной научно-практической конференции, Краснодар, 29 июля 2024 года. - Краснодар: ФГБУ «Российское энергетическое агентство» Минэнерго России Краснодарский ЦНТИ- филиал ФГБУ «РЭА» Минэнерго России, 2024. - С. 168-172.

62. Квитко, А. В. Расчёт мощности и выбор основных функциональных узлов ветроэлектрической установки / А. В. Квитко, А. А. Гончаров // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 98. - С. 429-456.

63. Квитко, А. В. Ресурсы возобновляемых источников энергии Краснодарского края / А. В. Квитко, А. Д. Сидоренко, А. А. Гончаров // Геоэнергетика -2019 : Материалы IV Всероссийской научно-технической конференции, Грозный, 06-07 ноября 2019 г. / Под редакцией М.Ш. Минцаева. - Грозный: НПП «Геосфера», 2019. - С. 123-128.

64. Квитко, А. В. Стабилизатор напряжения и частоты ветроэнергетической установки / А. В. Квитко // Актуальные проблемы энергетики АПК: Материалы II Международной научно-практической конференции. - Саратов: Издательство «КУБиК», 2011. - С. 143-144.

65. Квитко, А. В. Стабилизатор напряжения и частоты тока генератора ветроэнергетической установки / А. В. Квитко, М. А. Калюта // Актуальные проблемы энергетики АПК : Материалы X национальной научно-практической конференции с международным участием, Саратов, 22 апреля 2019 г. / Под общ. ред. Трушкина

B.А. - Саратов: ООО «Центр социальных агроинноваций СГАУ», 2019. -

C. 122-123.

66. Квитко, А. В. Удельная масса бесконтактных генераторов электроэнергии / А. В. Квитко // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: материалы VI Российской научно-практической конференции. - Ставрополь: Ставропольское издательство «Параграф», 2011. -С. 57-59.

67. Квитко, А. В. Характеристики ветра, особенности расчёта ресурса и экономической эффективности ветровой энергетики / А. В. Квитко, А. О. Хицкова// Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 97. - С. 359-374.

68. Китаев, А.В. О физическом механизме самовозбуждения асинхронной машины / А.В. Китаев, И.Н. Орлов // Электричество. - 1978. - №4. - С. 47-51.

69. Кицис, С.И. Аналитическое определение магнитной характеристики асинхронного самовозбуждающегося генератора/ С.И. Кицис // Электромеханика: изв. вузов. - 1980. - № 6. - С. 597-605.

70. Кицис, С.И. Метод стабилизации выходного напряжения асинхронного самовозбуждающегося генератора/ С.И. Кицис, П.Л. Белоусов // Электромеханика: изв. вузов - 1991. - №5. - С. 50-53.

71. Кобзарь, А.И. Прикладная математическая статистика : для инженеров и науч. работников / А. И. Кобзарь ; А. И. Кобзарь. - Москва : Физматлит, 2006. -813 с.

72. Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин / И.П. Копылов. - М.: Высшая школа. 1987. - 245 с.

73. Копылов, И.П. Электрические машины: учебник для вузов / И.П. Копылов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 360 с.

74. Креймер, А.С. Теоретические положения создания систем автономного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с ВЭУ малой мощности: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.02 / Креймер Алексей Семенович. - Краснодар, 2003. - 194 с.

75. Кунцевич, П.А. Использование серийных асинхронных машин в генераторном режиме/ П.А. Кунцевич, Г.А. Прохорова // Электричество. - 1994. - № 6. -С. 45 - 49.

76. Лемешко, Б.Ю. Критерии проверки отклонения распределения от нормального закона. Руководство по применению : монография / Б. Ю. Лемешко. -Москва : ООО «Научно-издательский центр Инфра-М», 2023. - 353 с.

77. Лищенко, А.И. Дифференциальные уравнения и расчет переходных процессов асинхронного генератора с учетом насыщения/ А.И. Лищенко, В.А. Лесник, А.П. Фаренюк // Техн. электродинамика. - 1984. - № 1. - С. 37-42.

78. Лищенко, А.И. Автономный асинхронный генератор с емкостным возбуждением при работе на выпрямительную нагрузку: препринт-306/ А.И. Лищенко, В.А. Лесник, А.П. Фаренюк, ИЭД АН УССР. - Киев, 1983. - 59 с.

79. Лукутин, Б.В. Возобновляемые источники электроэнергии: учебное пособие. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 187 c.

80. Методические рекомендации по технологическому проектированию овцеводческих объектов РД-АПК 1.10.03.02-12 [Электронный ресурс]. - URL: https://ohranatruda.ru/upload/iblock/d75/4293787782.pdf?ysclid=lypqw2wddq1089885 (Дата обращения 15.02.2026).

81. Мнение: развитие овцеводства на Дону имеет большой потенциал [Электронный ресурс]. - URL: https://rostov.rbc.ru/rostov/opinions/03/03/2023/ 6402007a9a7947e8363a7219#:~:text=Ростовская%20область%20имеет%20 большой%20потенциал,сельскохозяйственных%20наук%20ДонГАУ%20Юрий %20Колосов (Дата обращения 30.10.2025).

82. На Кубани запустили программу поддержки овцеводства [Электронный ресурс]. - URL: https://msh.krasnodar.ru/news/common7s/common7e/278714 (Дата обращения 15.02.2026).

83. Насос погружной скважинный постоянного тока с питанием от солнечных батарей или АКБ [Электронный ресурс]. - URL:https://оооводолей.рф/product-category/nasosy-pogmzhnye/nasosy-pogruzhnye-skvazhinnye/nasos-pogruzhnoj-skvazhinnyj-postoyannogo-toka-s-pitaniem-ot-solnechnyh-batarej-ili-

akb/?ysclid=lz5qwiafte636997162(Датаобращения 15.02.2026).

84. Национальный стандарт РФ. Установки ветроэнергетические. Общие технические требования [Электронный ресурс] : ГОСТ Р 51991 - 2002. - Введ. 2003-07-01. - Режим доступа :https://gostassistent.ru/doc/7d874f37-a3f1-4a48-87f5-40fDc11c4b07.

85. Национальный стандарт РФ. Установки ветроэнергетические. Ч. 2. Технические требования к малым ветроэнергетическим установкам [Электронный ресурс] : ГОСТ 54418.2 - 2014. - Введ. 2016-07-01. - Режим доступа : https://gostassistent.ru/doc/ad41fdf6-0a9e-4419-b5ad- 1b76161d48f4.

86. Национальный стандарт РФ. Электроэнергетика. Распределенная генерация. Технические требования к объектам генерации на базе ветроэнергетических установок [Электронный ресурс] : ГОСТ Р 58491-2019. - Введ. 2020-01-01. - Режим доступа :https://gostassistent.ru/doc/498b71b3-af7e-4945-834a-aa694ee1bc91.

87. Нетушил, А.В. Автономный асинхронный генератор как нелинейная автоколебательная система/ А.В. Нетушил, В.С. Листвин // Электромеханика: изв. вузов. - 1977. - №5. - С. 506-511.

88. Никитенко, Г.В. Ветросолнечная система автономного электроснабжения / Г.В.Никитенко, Е.В.Коноплев, А.А.Лысаков // Сельский механизатор. -2018. № 4. - С. 28-29.

89. Никитенко, Г. В. Генераторы, применяемые в ветроэнергетических установках / Г. В. Никитенко, Е. В. Коноплев, А. С. Сергиенко // Современные исследования как ответ на вызовы нового времени : сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции электроэнергетического факультета, посвященной Дню Российской науки, Ставрополь, 07-11 февраля 2022 года. - Ставрополь: Ставропольский государственный аграрный университет, 2022. - С. 132-136.

90. Овцеводство поддержат по-новому. Новая программа должна учесть специфику развития отрасли на Северном Кавказе [Электронный ресурс]. - URL: https://www.agroinvestor.ru/markets/article/39871-ovtsevodstvo-podderzhat-po-novomu-novaya-programma-dolzhna-uchest-spetsifiku-razvitiya-otrasli-na-se/(Дата обращения 15.02.2026).

91. Оптимизация структурно-схемного решения ветро-солнечной электро-

станции по основным критериям эффективности / Я. М. Кашин, Л. Е. Копелевич, А. В. Самородов [и др.] // Сельский механизатор. - 2025. - № 10. - С. 3-7. - DOI 10.47336/0131-7393-2025-10-3-4-5-6-7.

92. Оськина, А.С. Параметры и режимы асинхронных генераторов для питания электрифицированных инструментов, электротехнологических установок ив садах и виноградниках: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.02 / Оськина Анастасия Сергеевна. - Краснодар, 2007. - 138 с.

93. Оськин, С.В. Экономическое обоснование организационно-технических мероприятий в курсовых и дипломных проектах / С. В. Оськин, В. Я. Хорольский, О. А. Гончарова, А. И. Вандтке. - Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет, 2008. - 108 с.

94. Официальный сайт Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс]. - URL: http://ssl.rosstat.gov.ru/(Дата обращения 10.12.2025).

95. Патент № 2145767 C1 Российская Федерация, МПК H02P 9/46. Устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора : № 98121646/09 : заявл. 24.11.1998 : опубл. 20.02.2000 / Богатырев Н. И., Зайцев Е. А., Павлов В. Н. [и др.] ; заявитель Кубанский государственный аграрный университет.

96. Патент № 2313886 C1 Российская Федерация, МПК H02K 17/12, H02K 17/16. Асинхронный двухчастотный генератор : № 2006126911/09 : заявл. 24.07.2006 : опубл. 27.12.2007 / Стрижков И. Г., Потапенко И. А., Стрижков В. Л., Чеснюк Е. Н.; заявитель Кубанский государственный аграрный университет.

97. Патент № 2313889 C1 Российская Федерация, МПК H02K 47/26, H02K 47/24. Асинхронно-синхронный двухчастотный генератор : № 2006126910/09 : заявл. 24.07.2006 : опубл. 27.12.2007 / Стрижков И. Г., Потапенко И. А., Стрижкова Л. Г., Чеснюк Е. Н.; заявитель Кубанский государственный аграрный университет.

98. Патент № 2366071 C1 Российская Федерация, МПК H02P 9/46. Устройство для стабилизации частоты и напряжения автономных бесконтактных генераторов : № 2008130254/09 : заявл. 21.07.2008 : опубл. 27.08.2009 / Григораш О. В., Хамула А. А., Пыдык А. Н. [и др.] ; заявитель Кубанский государственный аграр-

ный университет.

99. Патент № 2373630 С1 Российская Федерация, МПК Н02Р 9/46, H02J 3/18. Устройство для регулирования и стабилизации напряжения автономного асинхронного генератора : № 2008112368/09 : заявл. 31.03.2008 : опубл. 20.11.2009 / Богатырев Н. И., Баракин Н. С., Вронский А. В. [и др.] ; заявитель Кубанский государственный аграрный университет.

100. Патент № 2443903 С2 Российская Федерация, МПК F03D 9/00, Н02Р 9/06, Н02Р 9/30. Устройство стабилизации напряжения и частоты ветроэнергетической установки : № 2010119204/06 : заявл. 12.05.2010 : опубл. 27.02.2012 / Григораш О. В., Гарькавый К. А., Квитко А. В. [и др.] ; заявитель Кубанский государственный аграрный университет.

101. Патент № 2479097 С2 Российская Федерация, МПК Н02К 17/42, Н02К 17/14. Автономный асинхронный генератор с четырехполюсной статорной обмоткой : № 2011130617/07 : заявл. 21.07.2011 : опубл. 10.04.2013 / Богатырев Н. И., Ванурин В. Н., Лихачев В. Л. [и др.] ; заявитель Кубанский государственный аграрный университет.

102. Патент № 2499352 С1 Российская Федерация, МПК Н02Р 9/06. Устройство стабилизации напряжения и частоты ветроэлектрической установки : № 2012121218/07 : заявл. 23.05.2012 : опубл. 20.11.2013 / Григораш О. В., Квитко А. В., Сулейманов Р. А., Буторина Е. О.; заявитель Кубанский государственный аграрный университет.

103. Патент № 2516013 С2 Российская Федерация, МПК Н02К 17/14, Н02К 3/28. Многофункциональный автономный асинхронный генератор : № 2012107507/07 : заявл. 28.02.2012 : опубл. 20.05.2014 / Богатырев Н. И., Ванурин В. Н., Потешин М. И. [и др.] ; заявитель Кубанский государственный аграрный университет.

104. Патент № 2516217 С2 Российская Федерация, МПК Н02К 17/14, Н02К 3/28. Вентильный автономный асинхронный генератор : № 2012107512/07 : заявл. 28.02.2012 : опубл. 20.05.2014 / Богатырев Н. И., Ванурин В. Н., Лихачев В. Л. [и др.] ; заявитель Кубанский государственный аграрный университет.

105. Патент № 2724622 C1 Российская Федерация, МПК H02P 9/30. Устройство стабилизации напряжения ветроэнергетической установки : № 2019141750 : за-явл. 13.12.2019 : опубл. 25.06.2020 / Квитко А. В., Сидоренко А. Д., Гончаров А. А.; заявитель Кубанский государственный аграрный университет.

106. Патент № 2836736 C1 Российская Федерация, МПК F03D 9/00, H02S 10/12, F03D 7/00. Гибридный энергетический комплекс : заявл. 12.08.2024 : опубл. 20.03.2025 / Кашин Я. М.; заявитель заявитель Кубанский государственный технологический университет, Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А.К. Серова.

107. Патент № 2839659 C1 Российская Федерация, МПК H02K 19/38, F03D 9/25. Автономная ветросолнечная генераторная установка : заявл. 18.11.2024 : опубл. 07.05.2025 / Кашин Я. М., Князев А. С., Яресько Н. Е.; заявитель Кубанский государственный технологический университет, Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А.К. Серова.

108. Пиотровский, Л. М. Электрические машины : учебник для техникумов / Л.М. Пиотровский - 7-е изд., стер. - Ленинград : Энергия, 1974. - 504 с.

109. Погружные насосы постоянного тока [Электронный ресурс]. - URL: https://aliexpress.ru/wholesale?SearchText=погружные+насосы+постоянного+тока& minPrice=10000&g=y&page=1&searchInfo=A3UQlaGPBRlGRneRXdTQDr8ykkEuZ P9Z7k56cYPX%2Fag+cfSeC4azvSoPBbnIvymS4YJN7bmCnYENCAbqsFDcXBNt5ki D%2Fugdz 13nLpOFLJKsplzl9+zebfn7qPv7vKj dgCHzlxaY2NNopDBn9qi2MQrJgawE ljb8riA42hDrWOlIX8KeKQMtzfNy+yaYBSDKD+DsEw+R3oRv+W8aWiFrAIU2lzJe NL5wCTVrp4FqkdWNhlU4QOQlnTuZsOG16Wtdb4sfBrGQ%2F9DUphn6efBMD9M hnu0Mn+UGmA6Yw2MqCPoUMQIbB0i0gb2FY6w2HbbZUmHbUW0vSxFyi3VQB LAqm%2Fto2Pdj6bBmJ8LW3zFzS%2FVPX94YKqVyCTTOKqw5OT8wyer+TiyUDs HdoOJ+D0boCcb9OSI%3D (Дата обращения 15.02.2026).

110. Потребление баранины в России может вырасти - эксперты [Электронный ресурс]. - URL: https://specagro.ru/news/202303/potreblenie-baraniny-v-rossii-mozhet-vyrasti-eksperty (Дата обращения 17.02.2026).

111. Разведение овец на мясо с нуля [Электронный ресурс]. - URL: https://svoefermerstvo.ru/svoemedia/articles/k-nashim-baranam-biznes-s-nulja-na-ovcah (Дата обращения 15.02.2026).

112. Расчет инвестиционных проектов [Электронный ресурс] // В. Прохоров - Экономические расчеты в Excel: Финансовый анализ, расчет финансовых показателей, финансовая математика, расчет инвестиций, расчет себестоимости. URL: https://www.finances-analysis.ru/buy-xls-invest.htm (Дата обращения: 17.02.2026).

113. РД 34.20.178. Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38-110 кВ сельскохозяйственного назначения. -введ. 1982.01.01. -М.:Минэнерго СССР, 2009 - 67 с.

114. Рекомендации по инфракрасному обогреву молодняка сельскохозяйственных животных и птицы [Электронный ресурс]. - URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293845/4293845774.pdf?ysclid=lypqsjjw84138370729 (Дата обращения 15.02.2026).

115. РТМ 36.18.32.4-92 Указания по расчету электрических нагрузок - Взамен М788-1068; введ. 1993.01.01. -М.: ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, 2002 - 9 с.

116. Сангов, Х.С. Разработка и исследование системы автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора ветроэнергетической установки для автономного электротехнического комплекса малой мощности: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.09.03 / Сангов Хушдил Саидович. - М., 2019. - 20 с.

117. Синицын, А.В. Асинхронный генератор на две частоты тока для мобильных установок сельскохозяйственного производства: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.02 / Синицын Андрей Васильевич. - Краснодар, 2008. - 170 с.

118. Сипайлов, Г.А. Математическое моделирование электрических машин / Г.А. Сипайлов, А.В. Лоос. - М.: Высшая школа, 1980. - 176 с.

119. Соболь, А.Н. Защита автономных асинхронных генераторов сельскохозяйственного назначения от витковых коротких замыканий: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.02 / Соболь Александр Николаевич. - Краснодар, 2010. - 153 с.

120. Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и

местным видам топлива / Показатели по территориям. - М.: «ИАЦ Энергия», 2007. - 272 с.

121. Среднесрочный прогноз Банка России по итогам заседания Совета директоров по ключевой ставке 24 октября 2025 г. [Электронный ресурс]. - URL: https://cbr.ru/Content/Document/File/184551/forecast_251024.pdf (Дата обращения 16.02.2026).

122. Стрижков, И. Г. Математическое описание асинхронного генератора с разветвленной статорной обмоткой / И. Г. Стрижков, В. Н. Ванурин, Я. А. Ильченко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2011. - № 71. - С. 134-143.

123. Технические схемы ветровых энергоустановок [Электронный ресурс]. -URL: https://ppt-online.org/270467(Дата обращения 15.02.2026).

124. Технические характеристики машинки для стрижки овец, КРС и собак [Электронный ресурс]. -

URL: https://volgaveter.ru/collection/zhivotnovodstvo/product/mashinka-strigalnaya-msu200 (Дата обращения 15.02.2026).

125. Технические характеристики машинки для стрижки овец с гибким валом ESA-2D [Электронный ресурс]. - URL: http://aktubselmash.ru/clippers/esa-2d(Дата обращения 12.12.2025).

126. Торопцев, Н.Д. Авиационные асинхронные генераторы / Н.Д. Торопцев. -М.: Транспорт, 1970. - 104 с.

127. Торопцев, Н. Д. Асинхронные генераторы автономных систем / Н. Д. То-ропцев. - Москва : Знак, 1998. - 288 с.

128. Торопцев, Н.Д. Электрические машины сельскохозяйственного назначения / Н.Д. Торопцев. - М.: Энергоатомиздат, 2005. - 215 с.

129. Удельная масса и предельная мощность бесконтактных генераторов электроэнергии / О. В. Григораш, А. Ю. Попов, А. В. Квитко, Д. В. Солодкий // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2011. - № 29. - С. 198202.

130. Уникальная бытовая техника отечественного производства [Электронный

ресурс]. - URL: https://светлыйдом58.рф/mcy-200/ (Дата обращения 13.02.2026).

131. Фаренюк, А.П. Установившиеся и переходные режимы асинхронного генератора с емкостным возбуждением для автономных энергоустановок: автореф. дис. канд. техн. наук. / А.П. Фаренюк- Киев, 1984. - 23 с.

132. Фришман, В.С. Вопросы применения самовозбуждающихся асинхронных генераторов в сельском хозяйстве / В.С. Фришман. // Тр./ Куб. СХИ; Вып. 39 (67). - Краснодар, 1970. - С. 3-13.

133. Фришман, В.С. Проектирование автономных асинхронных генераторов /

B.С. Фришман, Г.А.Прохорова, С.З. Эвентов // Электротехника. - 1986. - № 4. -

C. 26-28.

134. Хицкова, А. О. Генераторы электроэнергии для возобновляемой энергетики / А. О. Хицкова, А. В. Квитко, Е. О. Буторина // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2013. - № 45. - С. 246-249.

135. Шарафеддин, К. Ф. Разработка системы автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора ветроэнергетической установки / К. Ф. Шарафеддин, С. А. Цырук, Х. С. Сангов // Электроэнергетика глазами молодежи -2017 : Материалы VIII Международной научно-технической конференции, Самара, 02-06 октября 2017 года. Том 3. - Самара: Самарский государственный технический университет, 2017. - С. 181-184.

136. Электронный учебный курс разработан для дисциплины «Возобновляемые источники энергии» для направления подготовки бакалавриата 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника. Раздел 4. Ветроэнергетика [Электронный ресурс]. - URL: https://lms.kgeu.ru/pluginfile.php?file=%2F430457%2Fmod_resource%2Fcontent%2F 2%2F%D0%9B%D0%B5%D0%BA%D 1 %86%D0%B8%D 1 %8F%204.1 %20%D0%9 2%D0%B5%D 1 %82%D 1 %80%D0%BE%D 1 %8D%D0%BD%D0%B5%D 1 %80%D0 %B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0.pdf (Дата обращения 09.06.2025).

137. Энергоэффективные и энергосберегающие автономные системы электроснабжения на ветро-солнечных электростанциях для малых фермерских хозяйств :

монография / О.В. Григораш, Е.А. Денисенко, А.В. Квитко, Д.Н.Грищенко, П. М. Ба-рышев. - Краснодар : КубГАУ, 2023. - 180 с.

138. AlaaEldien M. M. Hassan, Mahmoud A. Sayed, Essam E. M. Mohamed «Three-Phase Matrix Converter Based Sliding Mode Controller Applied to Wind Energy Conversion System with Wind Speed Estimation», American Journal of Modern Energy, 2(5). - pp. 22-30 [Электронный ресурс]. - URL: https://sciencepublishinggroup.com/article/10.11648/j.ajme.20160205.11 (Дата обращения 09.02.2026).

139. Ahmed T., Nakaoka M. «Static VAR compensator-based terminal voltage control for stand-alone AC and DC outputted self-excited induction generator», Second International Conference on Power Electronics, Machines and Drives (PEMD 2004), Edinburgh, UK, 2004, pp. 40-45 Vol.1, doi: 10.1049/cp:20040256.

140. Bansal, R. C. «Three Phase Self Excited Induction Generator: An Overview» IEEE Trans. Energy Convers., vol. 20, no. 2, Jun. 2005,doi: 10.1109/TEC.2004.842395.

141. Barakin, N. S. «Computer Simulation on the Basis of SIMINTECH Asynchronous Wind Generator» / N. S. Barakin, A. V. Bogdan, A. V. Kvitko // International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM) : Proceedings, Sochi, 15-19 мая 2023 года. - Sochi: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2023. - pp. 186-191,doi: 10.1109/ICIEAM57311.2023.10139043.

142. Barakin, N. S., Garkavyy K. A. and Kumeyko A. A. «Calculation of Parameters Asynchronous Generator with Stator Winding Connected in the Star-Delta», 2019 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon), Vladivostok, Russia, 2019. - pp. 1-5, doi: 10.1109/FarEastCon.2019.8933984.

143. Bhisham, C. Gupta, Irwin Guttman and Kalanka P. Jayalath «Statistics and Probability with Applications for Engineers and Scientists Using MINITAB, R and JMP», 2020, John Wiley & Sons, Inc. - 1040 p.

144. Bogdan, A. V. and Barakin, N. S. «Asynchronous generator mathematical model for of asymmetrical modes calculation», 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), St. Petersburg, Rus-

sia, 2017. - pp. 1-6, doi: 10.1109/ICIEAM.2017.8076299.

145. Chaturvedi, R. and Murthy, S. S., «Use of conventional induction motor as a wind driven self excited induction generator for autonomous operation» Proceedings of the 24th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, Washington, DC, USA, 1989. - pp. 2051-2055 vol.4, doi: 10.1109/IECEC.1989.74755.

146. Elistratov, V. and Kudryasheva, I. «Stability and reliability of power system operation due to use of renewable energy resources», 2020 21st International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), Prague, Czech Republic, 2020. -pp. 1-6, doi: 10.1109/EPE51172.2020.9269222.

147. Mathematical Modelling of Wind Turbine in a Wind Energy Conversion System: Power Coefficient Analysis / A. W. Manyonge1 , R. M. Ochieng1 , F. N. Onyango and J. Shichika // Applied Mathematical Sciences 6(91(2012)):4527-4536, January 2012 [Электронный ресурс]. - URL: https://m-hikari.com/ams/ams-2012/ams-89-92-2012/manyongeAMS89-92-2012.pdf (Дата обращения 15.02.2026).

148. Research of Processes in an Autonomous Induction Generator with Relay Regulation of CapacitiveCurrent / V.Chenchevoi, R.Yatsiuk, O.Chencheva, O.Chornyi, M.Tryputen and V.Nadtochyi, 2021 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), Kremenchuk, Ukraine, 2021. - pp. 1-5, doi: 10.1109/MEES52427.2021.9598721.

149. Steady-state analysis of Self -Excited Induction Generator /N.Mekkaoui, M.-S.Naït-Saïd and S.Drid, 2011 International Conference on Communications, Computing and Control Applications (CCCA), Hammamet, Tunisia, 2011. - pp. 1-5, doi: 10.1109/CCCA.2011.6031528.

ПРИЛОЖЕНИЯ

опнечиыи

UEHTP

- ЛЛЫ ЬР1IAIИВ11АЯ ')Н1.Р1 иIИКА "СВЁТОДНОДНЫБСИСТНМЫ освшцтия

- ЭН1Р1 ОСЫ'НИСНЬШ кои ГРА1С1М

ВЕРЖДАЮ ор

[ечный центр» Самородов ^ 2025 г.

Np,

АКТ __

об использовании результатов НИР ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина» в ООО НТК «Солнечный центр» г. Краснодар

Мы ниже подписавшиеся от ООО НТК «Солнечный центр» инженер Мараховский Е. А., от Кубанского государственного аграрного университета - заведующий кафедрой электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии, д.т.н., профессор Григораш О.В., профессор кафедры электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии, д-р техн. наук, доцент Богдан А. В., соискатель Квитко A.B. составили настоящий акт о том, что кафедрой «Электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии» ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина» передан в ООО НТК «Солнечный центр», разработанный соискателем Квитко A.B. под руководством д.т.н., доцента Богдана A.B. математический аппарат для расчета параметров и режимов работы ветроэнергетических установок малой мощности на базе асинхронных генераторов с короткозамкнутым ротором.

Математический аппарат используется в ООО НТК «Солнечный центр» и позволяет сократить сроки проектирования энейгоэффективных автономных систем электроснабжения на возобновляемых источниках энергии.

От ООО НТК «Солнечный центр» инженер

От ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»

заведующий кафедрой

профессор кафедры

Соискатель

Е. А. Мараховский

О. В. Григораш А. В. Богдан А. В. Квитко

350062 г. Краснодар, ул. Атарбекова 1/1 [phone] [phone] [phone]@:ой1се@5о1агсетег.ги ООО «НТК «Солнечный центр» ИНН: 2311247237 КПП: 231101001

Общество с ограниченной ответственностью

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор

«Энерготехнологии-Сервис»

350042, г. Краснодар, ул. Садовая, 223 тел. [phone] [e-mail]

АКТ

об использовании результатов научных исследований ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина» ООО «Энерготехнологии-Сервис» г. Краснодар

Мы, ниже подписавшиеся от ООО «Энерготехнологии-Сервис» главный инженер Бутузов В.В., от КубГАУ заведующий кафедрой электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии, д-р техн. наук, профессор Григораш О. В., профессор кафедры электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии, д-р техн. наук, доцент Богдан А. В., соискатель Квитко А. В., составили настоящий акт о том, что кафедрой электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии передан в ООО «Энерготехнологии-Сервис» разработанный соискателем Квитко А. В. под руководством д-ра техн. наук, доцента Богдана А. В. математический аппарат, включающий алгоритм решения уравнений, описывающих модель системы «ветродвигатель - асинхронный генератор — нагрузка» со стабилизатором напряжения, позволяющий проводить расчёт ключевых параметров системы и анализ работы ветроэнергетических установок в основных режимах функционирования, а также проводить оценку эффективности автономной системы электроснабжения.

Математический аппарат используется в ООО «Энерготехнологии-Сервис» при проектировании энергоэффективных систем электроснабжения на возобновляемых источниках энергии.

Главный инженер

В. В. Бутузов

От ФГБОУ ВО «Кубанский государст аграрный университет имени И. Т. Трубилина»:

Заведующий кафедрой

О. В. Григораш

Профессор кафедры

А. В. Богдан

Соискатель

А. В. Квитко

Приложение Г

Для определения возможности использования эквивалентной схемы для математического моделирования был произведен расчет энергетических показателей исходной и эквивалентной схем, представленных на рисунке 1.

Сложность расчета заключается в несинусоидальности напряжений и токов из-за наличия в схеме выпрямительного моста.

а)

б)

Рисунок 1 - Схема регулирования напряжения на конденсаторах одним резистором в трехфазной схеме при симметричной нагрузке

Для определения формы токов на конденсаторах и регулировочном сопротивлении была построена компьютерная модель в среде ЬТвр1ее1У. Пример схемы и расчетные осциллограммы токов показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 - Пример схемы и расчетные осциллограммы токов на конденсаторе

и регулировочном резисторе

Форма тока через конденсатор, представленная на рисунках 2 и 3,а, состоит из импульсов, показанных на рисунке 3,б, где угол ф1=л/2-л/6=л/3, а ф2=п/2+п/6=2п/3.

а)

б)

в)

Рисунок 3 - Формы тока на элементах схемы регулирования напряжения на конденсаторах

Для устранения нелинейной зависимости между расчетной и эквивалентной схемами проведем расчет, используя метод эквивалентных синусоид так, чтобы сохранялось действующее значение. Принимаем, что ток через конденсатор остается таким же, как и в исходной схеме, а действительное активное регулировочное сопротивление заменим на 3 эквивалентных (рисунок 1 ,б). Считаем, что потери мощности в эквивалентных сопротивлениях равны потерям мощности в регулировочном сопротивлении выпрямительного моста К

Действующее значение импульса тока за период будет равно

'¿реал = ^ [/^2(/т5т(й)0)2 (И

_ \

1^(271+ з-у/з)

24

= = 0.3 9 А». (1)

Так как ток через конденсатор состоит из четырех рассматриваемых импульсов, то действующее значение тока

I

Среал

(2я+3л/3)

6 п

= 0,781т,

(2)

Для выпрямленного тока через регулировочный резистор, показанного на рисунке 3, в, действующее значение равно

'креал 12п

6 Л2 От* 1П (С 0 ) Ч t ] = 1т1 (2я+^!) = о ,95 61т. (3)

Активная мощность в исходной схеме (рисунок 1 ,а) будет определяться выражением

Р = (4)

а в схеме замещения (рисунок 1 ,б)

Рэ = 1т2(2Е±!Ё1Кэ . (5)

Мощности, выделяемые в исходной и эквивалентной схемах равны, то есть

о н

получаем к э = -.

Для эквивалентной схемы замещения величина тока в комплексной форме при ЭДС равной Е будет определяться по формуле

=т&я (6)

Заменив на величину Ш2 определим полную мощность одной фазы эквивалентной схемы замещения

^ = = (7)

откуда получим активную мощность

£2Д(2Я+ЗУЗ)

Р 2ТТ(Я2+4Хс2)' (8)

и реактивную мощность

£2ХС(2Я+ЗУЗ) ^ я (Я 2+ 4Х с 2 ) . (9)

Введем относительную величину сопротивлений относительно Хс. Тогда ХСотн=1, а относительная величина Яотн=Я/Хс. Определим максимум выделяемой мощности, для чего найдем производную от активной мощности для относительных значений сопротивлений и Е=1

а /К0тн(27Г+Зл/З)\ _ 2я+3л/3 ^тн(2я+3л/з)

V 2тг(Д2тн+4) ) 2п(Я2тн+4) П(Я2тн+4)2

Приравняв полученное выражение нулю, и решив это уравнение, получим два решения, из которых физический смысл имеет только положительное значение Котн=2.

На рисунке 4 показаны графики зависимости активной и реактивной мощностей при изменении Яотн в пределах от 0 до 8.

1

0.8

Ре(п1, 1, 1) 0.6

0е(п1, 1, 1)

• • • •

0.4 0.2 0

* 9 1 — Ре(Я) Ое(Я)

9 9 9 • •

9 ■ • ^^^^^

■ • •

• ••• .....

0

8

246 п1, п1

Рисунок 4 - Зависимости активной и реактивной мощностей от Котн

Таким образом, можно сделать выводы, что максимум рассеиваемой мощности наступает при К=2ХС.

Следует отметить, что в исходной схеме наблюдается переход тока через конденсатор от формы, показанной на рисунке 2, к синусоиде. Однако этот переход начинает быть заметным примерно при Я=(0...0,5)ХС и не влияет на расчет максимума выделяемой мощности.

Также был проведен эксперимент по определению энергетических характеристик для схемы, показанной на рисунке 1 ,а, с измерением мощности на регулировочном резисторе. Были построены зависимости активной мощности от сопротивления, представленные на рисунке 5, где показаны экспериментальная 1, полу-

ченная по компьютерной модели 2 и расчетная 3 кривые при фазном напряжении 136,5 В, частоте питающего напряжения 50 Гц и емкости конденсаторов 10,8 мкФ.

Рисунок 5 - Зависимости рассеиваемой мощности от сопротивления регулировочного резистора при фазном напряжении 136,5 В и емкости конденсаторов 10,8 мкФ: 1 - экспериментальная; 2 - полученная по компьютерной модели; 3 - расчетная

Полученные кривые показывают, что расхождение между расчетными результатами и результатами, полученными на экспериментальном стенде и в компьютерной модели, составляет менее 4%. Также данный эксперимент подтверждает, что максимальное выделение мощности на силовом резисторе стабилизатора напряжения наступает при Я=2ХС.

#include <Arduino.h> #include <GyverNTC.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> #include <TrueRMS.h>

#include "GyverPID.h"

#define ERROR_NONE 0x00 // 0b00000000 #define ERROR_OVERVOLT 0x01 // 0b00000001 #define ERROR_MINVOLT 0x08 // 0b00001000 #define ERROR_PHASE_BAL 0x02 // 0b00000010 #define ERROR_OVERTEMP 0x04 // 0b00000100

#define A_voltage A0 // Напряжение фазы A #define A_current A3 // Ток фазы A

#define B_voltage A1 // Напряжение фазы B #define B_current A4 // Ток фазы B

#define C_voltage A2 // Напряжение фазы C #define C_current A5 // Ток фазы C

#define U_min 180 // минимальное напряжение включение регулятора #define U_set 220 // номинальное напряжение #define U_max 240 // максимальное напряжение #define deltaV 10 // дельта перекоса фаз

#define tempMAX90 // максимальная температура транзистора

#define K1 5 // Контактор #define DAC 10 // Выход ШИМ #define FAN 3 // Выход шим вентилятор #define ZUMER 9 // Выход динамика

uint8_t Warm_F(uint16_t voltage[3], uint16_t temp); uint8_t regul(uint16_t voltage[3], uint16_t set_voltage);

void lcd_display(uint16_t voltage[3], uint16_t current[3], uint16_t power[3], float ener-gy[3], uint8_t err);

GyverNTC therm(A6, 10000, 3435); GyverPID regulator(0.1, 0.05, 0.01, 10);

Power acPowerA; Power acPowerB;

Power acPowerC;

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

void setup() {

// Инициализация цифровых входов pinMode(K1, OUTPUT); pinMode(DAC, OUTPUT); pinMode(FAN, OUTPUT); pinMode(zUMER, OUTPUT);

// Инициализация PID регулятора regulator. setDirection(NORMAL); regulator.setLimits(0, 255);

// Инициализация программы учета электроэнергии acPowerA.begin(400, 20, 20, ADC_10BIT, BLR_ON, CNT_SCAN); acPowerA.start();

acPowerB.begin(400, 20, 20, ADC_10BIT, BLR_ON, CNT_SCAN); acPowerB.start();

acPowerC.begin(400, 20, 20, ADC_10BIT, BLR_ON, CNT_SCAN); acPowerC.start();

lcd.init(); lcd.clear();

}

void loop() {

static bool errF = 0;

static uint16_t voltageRAW[3];

static uint16_t currentRAW[3];

static uint16_t voltage[3]; static uint16_t current[3]; static float energe[3]; static uint16_t power[3]; static uint32_t tmr = millis(); static int8_t temp; static int8_t err;

// Получение данных с аналогового входа voltageRAW[0] = analogRead(A_voltage);

voltageRAW[l] = analogRead(B_voltage); voltageRAW[2] = analogRead(C_voltage);

currentRAW[0] = analogRead(A_current); currentRAW[i] = analogRead(B_current); currentRAW[2] = analogRead(C_current);

temp = therm.getTempAverage();

acPowerA.update(voltageRAW[0], currentRAW[0]); acPowerB.update(voltageRAW[l ], currentRAW[l ]); acPowerC.update(voltageRAW[2], currentRAW[2]);

// Полученние данных voltage^] = acPowerA.rmsVal i ; // [V] current^] = acPowerA.rmsVal2; // [A] power^] = acPowerA.realPwr; // [P] energe^] = acPowerA.energy / 3бОО; // [Wh]

voltage[i] = acPowerB.rmsVal i; // [V] current[l] = acPowerB.rmsVal2; // [A] power[l] = acPowerB.realPwr; // [P] energe[l] = acPowerB.energy / 3бОО; // [Wh]

voltage[2] = acPowerC.rmsVali; // [V] current[2] = acPowerC.rmsVal2; // [A] power[2] = acPowerC.realPwr; // [P] energe[2] = acPowerC.energy / 3бОО; // [Wh]

err = Warm_F(voltage, temp); if (err == ERROR_NONE && !errF) { digitalWrite(Ki, i);

uintS_t PWM = map(temp, 4О, 9О, О, 255); PWM = constrain(PWM, О, 255);

analogWrite(FAN, PWM); analogWrite(DAC, regul(voltage, U_set));

}

switch (err) { case ERROR_O VERVOLT : digitalWrite(Ki, О); analogWrite(DAC, О); digitalWrite(ZUMER, l); errF = i;

break;

case ERROR_PHASE_BAL: digitalWrite(K1, 0); analogWrite(DAC, 0); digitalWrite(ZUMER, 1); errF = 1; break;

case ERROR_OVERTEMP: digitalWrite(K1, 0); analogWrite(DAC, 0); digitalWrite(FAN, 1); digitalWrite(zUMER, 1); errF = 1; break;

}

if (millis() - tmr > 1000) { lcd_display(voltage, current, power, energe, err); tmr = millis();

}

}

// Функция обработки ошибок

uint8_t Warm_F(uint16_t voltage[3], uint16_t temp) {

uint16_t maxV = 0, minV = 0;

if (voltage[0] > U_max || voltage[1] > U_max || voltage[2] > U_max) { return ERROR_OVERVOLT;

}

for (int i = 0; i < 3; i++) { if (voltage[i] > maxV) maxV = voltage[i]; if (voltage[i] < minV) minV = voltage[i];

}

if (maxV - minV > deltaV) { return ERROR_PHASE_BAL;

}

if (temp > tempMAX) {

return ERROR_OVERTEMP;

}

return ERROR_NONE;

}

// Функция PID регулятора

uint8_t regul(uint16_t voltage[3], uint16_t set_voltage) { uint 16_t mid_voltage;

mid_voltage = (voltage[0] + voltage[1] + voltage[2]) / 3; // Расчет среднего напряжения

regulator.input = mid_voltage; regulator.input = set_voltage; return regulator.getResultTimer();

}

void lcd_display(uint16_t voltage[3], uint16_t current[3], uint16_t power[3], float ener-gy[3], uint8_t err) {

static uint8_t display_page = 0; // Текущая страница отображения static uint32_t last_change = 0; uint32_t current_time = millis();

if (current_time - last_change > 3000) { display_page = (display_page + 1) % 3; last_change = current_time; lcd.clear();

}

switch (display_page) {

case0: // Страница 1: Напряжения и токи lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("UA:"); lcd.print(voltage[0]); lcd.print("V UB:"); lcd.print(voltage[1]); lcd.print("V");

lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("UC:"); lcd.print(voltage[2]); lcd.print("V");

lcd.setCursor(0, 2);

lcd.print("IA:");

lcd.print(current[0]);

lcd.print("A IB:");

lcd.print(current[1]);

lcd.print("A");

lcd.setCursor(0, 3); lcd.print("IC:");

lcd.print(current[2]);

lcd.print("A");

break;

case 1: // Страница 2: Мощности lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("PA:"); lcd.print(power[0]); lcd.print("W PB:"); lcd.print(power[1]); lcd.print("W");

lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("PC:"); lcd.print(power[2]); lcd.print("W");

lcd.setCursor(0, 2); lcd.print("P total:");

uint32_t total_power = power[0] + power[1] + power[2];

lcd.print(total_power);

lcd.print("W");

lcd.setCursor(0, 3);

lcd.print("Status:");

if (err == 0) lcd.print("OK");

else lcd.print("ERR");

break;

case2: // Страница 3: Энергия lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Energy Total:");

uint32_t total_energy = energy[0] + energy[1] + energy[2]; lcd.setCursor(0, 1);

// Форматированный вывод if (total_energy < 1000) { lcd.print(total_energy); lcd.print(" Wh"); } else if (total_energy < 1000000) { lcd.print(total_energy / 1000.0, 2); lcd.print(" kWh"); } else {

lcd.print(total_energy / 1000000.0, 3);

lcd.print(" MWh");

}

// Пофазная энергия lcd.setCursor(0, 2); lcd.print("EA:"); lcd.print(energy[0]); lcd.print(" EB:"); lcd.print(energy[i]);

lcd.setCursor(0, 3); lcd.print("EC:"); lcd.print(energy[2]); break;

}

}

Условие эксперимента Статистика Шапи-ро-Уилка р-уа1ие Статистический вывод (при а = 0.05)

Дискретное регулирование без стабилизации 0.992 0.337 Распределение не отличается от нормального (Но не отвергается)

Дискретное регулирование со стабилизацией 0.995 0.732 Распределение не отличается от нормального (Но не отвергается)

Плавное регулирование без стабилизации 0.995 0.864 Распределение не отличается от нормального (Но не отвергается)

Плавное регулирование со стабилизацией 0.996 0.890 Распределение не отличается от нормального (Но не отвергается)

Денежный поток по шагам

Время Денежный поток на шаге Нарастающим итогом

Шаг Год Расход Доход Потребность в инвестициях Чистый доход Дисконтированный ЧД Потребность в инвестициях Чистый доход Дисконтированный ЧД

1 1 5 181 372,00 0,00 5 181 372,00 -5 181 372,00 -5 181 372,00 5 181 372,00 -5 181 372,00 -5 181 372,00

2 2 12 075 600,00 10 566 570,00 12 075 600,00 -1 509 030,00 -1 268 290,21 17 256 972,00 -6 690 402,00 -6 449 662,21

3 3 12 075 600,00 13 585 590,00 1 509 030,00 1 509 990,00 1 066 634,45 18 766 002,00 -5 180 412,00 -5 383 027,76

4 4 12 075 600,00 15 095 100,00 -1 509 990,00 3 019 500,00 1 792 657,55 17 256 012,00 -2 160 912,00 -3 590 370,21

5 5 12 075 600,00 15 095 100,00 -3 019 500,00 3 019 500,00 1 506 669,87 14 236 512,00 858 588,00 -2 083 700,34